Oxitocina y reconocimiento emocional

Esta segunda semana de agosto, la revista Neuropsychopharmacology publicó un meta-análisis de la influencia de la administración crónica de oxitocina intranasal sobre el reconocimiento emocional en estudios aleatorios de casos y controles (Shahrestani, Kemp & Guastella, 2013).

Existe un amplio interés en los estudios experimentales con oxitocina porque constituyen uno de los pilares de investigación básica sobre comportamientos sociales que son explicados por cambios neuroquímicos. Además ha sido uno de los fenómenos que soportan parte del trabajo de neurofilosofía de Patricia Churchland (Churchland, 2008; Churchland & Winkielman, 2012; McCullough et al., 2013). Pero más allá de esto, ´podría señalarse al estudio de la oxitocina como un buen ejemplo de los estudios básicos con implicaciones directas en el campo aplicado y más en el mundo social.

Cormier, Z. (2013). Gene switches make prairie voles fall in love . Nature, doi:10.1038/nature.2013.13112

Desde hace varios años han aparecido reportes sobre el efecto de la oxitocina (OT) administrada intranasalmente sobre algunas conductas sociales. Por ejemplo, en un estudio ya clásico Kosfeld et al. (2005) muestran que la administración de OT en personas sometidas a un juego económico puede aumentar los niveles de "confianza" de los participantes. En modelos animales de "fidelidad" el uso de los roedores Microtus ochrogaster  ha mostrado que la OT es fundamental para el establecimiento de una pareja estable -i.e. monogamia social- (pareja estable emocionalmente pero quizás no sexualmente, como lo señala Pere Estupinya en esta entrada) (Churchland, 2008). Pero cabe señalar que el estudio sobre los efectos de la OT y su relación con conductas sociales (y particularmente prosociales) no siempre ha arrojado resultados positivos (una entrada sobre esta afirmación "oxitocina"). Es más, se ha señalado que depende de la persona y el contexto en el cual se evalúa lo que determina la relación e incluso el papel causal de la OT sobre la conducta completa de los organismos.

Pues bien, en el estudio de Shahrestani, et al. (2013) los resultados de meta-análisis señalan que la administración aguda de OT tiene una incidencia sobre el reconocimiento de expresiones emocionales; en particular emociones de felicidad y miedo. Vale la pena resaltar dos aspectos del artículo, y de allí la razón de este post. Primero la cantidad de artículos utilizados: pasó de 2115 estudios seleccionados para revisar a 7 estudios que conformaron la muestra final. De estos 7 estudios la población final fue de 381 personas que se constituyen en una muestra importante si se tiene en cuenta la característica de ser estudios experimentales humanos con administración intranasal de OT como VI. La razón para esta disminución tan drástica en los estudios obedeció a dos factores. En primer lugar, una gran variabilidad en los métodos experimentales, sugiriendo una dificultad metodológica sobre los mismos. Y en segundo lugar, el que los pacientes no tuvieran una condición "anormal" nuevamente resaltando la validez del estudio realizado únicamente con personas "normales".

Shahrestani et al., 2013

La segunda característica interesante e importante del estudio es el tamaño del efecto bajo reportado entre los estudios. Esta característica muestra que la relación entre OT y reconocimiento emocional no es un fenómeno completamente causal y que pueda extrapolarse a explicar fenómenos de alta complejidad social como la monogamia o la confianza. De hecho, lo que sugiere el estudio es si un papel de la OT en el reconocimiento de expresiones emocionales (un ejemplo de la psicobiología basada en evidencia) pero no sobre todas las emociones y menos aún en diferentes ámbitos metodológicos. Por lo tanto, los autores señalan unas recomendaciones que creo facilitarían desarrollar estudios de meta-análisis con mayor poder estadístico y menos error de medición. Estas recomendaciones van desde la medición de todas las expresiones emocionales hasta el tiempo de exposición a los estímulos y la utilización de estímulos estándar (Shahrestani et al., 2013). Creo que esta recomendación aplica a casi todos los estudios de fenómenos psicológicos.

Finalmente y sin ánimo de descartar las teorías sobre el papel causal de la OT sobre fenómenos sociales, considero que los resultados de este tipo de investigaciones metodológicas podrían apoyar en parte, algunos de los postulados de las teorías, pero no se constituyen en la única evidencia de las mismas. Por lo que, solamente, una investigación rigurosa, desde aspectos metodológicos y teóricos, es necesaria antes de aceptar las conclusiones derivadas de estudios más complejos. Y, por supuesto que estoy de acuerdo con P. Churchland (2008) al afirmar que existe un impacto directo de estos estudios básicos sobre los conceptos teóricos tradicionales de la filosofía y psicología, que desafortunadamente no son tenidos en cuenta y en la mayoría de los casos desestimados y desconocidos, no por ignorancia sino por negligencia. Esto ultimo resalta la idea de Bunge de que deben ser los científicos una forma de filósofos capaces de educar a los filósofos no científicos.

--César Acevedo-Triana--

Referencias

Churchland, P. & Winkielman, P. (2012). Modulating social behavior with oxytocin: How does it work? What does it mean? Hormones and Behavior, 61 (3) DOI: 10.1016/j.yhbeh.2011.12.003

Churchland, P. (2008). The Impact of Neuroscience on Philosophy. Neuron, 60 (3), 409-411 DOI: 10.1016/j.neuron.2008.10.023 

Kosfeld, M., Heinrichs, M., Zak, P., Fischbacher, U. & Fehr, E. (2005). Oxytocin increases trust in humans. Nature, 435 (7042), 673-676 DOI: 10.1038/nature03701

McCullough, M. Churchland, P. & Mendez, A. J. (2013). Problems with measuring peripheral oxytocin: Can the data on oxytocin and human behavior be trusted?. Neuroscience & Biobehavioral Reviews,, 37 (8), 1482-1492 DOI: 10.1016/j.neubiorev.2013.04.018

Shahrestani, S., Kemp, A. H. & Guastella, A. J. (2013). The Impact of a Single Administration of Intranasal Oxytocin on the Recognition of Basic Emotions in Humans: A Meta-Analysis Neuropsychopharmacology, 38, 1929-1936 DOI: 10.1038/npp.2013.86

Alcances y limitaciones de los estudios de mapeo genético: implicaciones para estudios biológicos y de Comportamiento

Artículo publicado en la revista Anamnesis de 2012 (agosto-diciembre)

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Resumen
Los estudios de mapeo genético han influido directamente en áreas biológicas, clínicas e incluso sociales y filosóficas. Dentro de los principales alcances se encuentran: la secuenciación del genoma humano completo; comparación y relación molecular con otras especies; rastreo de poblaciones y cambios adaptativos entre especies; replanteamiento de conceptos en biología, psicología e incluso filosofía; desarrollo de métodos de control del comportamiento a partir de la interacción genómica de especies; y desarrollo para acceso, entendimiento y manipulación de datos de forma inmediata. Concomitante a estos alcances han surgido profundas limitaciones como lo son: poca asociación clínica entre genes y enfermedades o condiciones; la inversión de grandes cantidades de dinero público y privado para enfermedades poco representativas; generación de falsos positivos; algunas limitaciones en las explicaciones, sugiriendo un abandono del determinismo genético; la custodia y protección del anonimato de los participantes en los estudios y finalmente, y quizá la oposición más importante que se escapa al objetivo académico de la ciencia, los
intereses económicos particulares que se encuentran detrás del desarrollo de estos estudios genéticos. A modo de reflexión final, no es posible pensar en abandonar este tipo de estudios pero sí reconocer las implicaciones que a futuro se generan.

--César Acevedo-Triana--

Podrían las neuronas inducidas por reprogramación generar nuevos ¿"individuos"?

Esta semana se publicó en PNAS un trabajo sobre la generación de nuevas neuronas o las denominadas neuronas inducidas por medio de la técnica de reprogramación celular (Torper et al., 2013). Ésta es una técnica que en general, permite reprogramar células maduras o somáticas en células madre pluripotentes inducidas (iPSC) que posteriormente pueden ser inducidas a un tipo diferente de células.

Como lo señala Lewitzky y Yamanaka (2007) la diferenciación de células implica cambios a nivel genético y epigenético que hacen de una célula su identidad. Pero mediante la exposición a técnicas de activación genética de ciertos factores de transcripción se puede alterar esta identidad celular para generar un tipo de células que puede generar diferentes tipos de tejidos (para una revisión de las técnicas de reprogramación celular se recomienda el texto de Lewitzky & Yamanaka, 2007). Incluso, recientemente se ha encontrado que es posible inducir una célula en otro tipo de célula sin volverla primero iPSC (Sumer, Liu & Verma, 2011).

Figura 1. Tomado de: The 2012 Nobel Prize in Physiology or Medicine - Advanced Information

Pero, en el artículo de Torper et al., (2013) la reprogramación se da de fibroblastos embriónicos humanos, fibroblastos de pulmón fetal humano y astrocitos humanos en neuronas mientras se encuentran en un cerebro in vivo (Torper et al., 2013). Así, los fibroblastos y astrocitos humanos fueron tratados in vitro, pero la reprogramación celular se llevó a cabo una vez que habían sido implantados en cerebros de ratón (Torper et al., 2013). Pero una vez implantadas las células lograr que sean unidades funcionales y no sean rechazados por el receptor es una tarea bastante compleja. Así, Torper et al. (2013) mostraron que estas células podían expresar marcadores de neuronas dopaminérgicas.

Figura 2. Tomado de: Wernig et al. 2008

Por otro lado, lograr identificar terapias adecuadas para las enfermedades neurodegenerativas se convierte en el principal objetivo de aplicación de este tipo de investigación básica (consultar reprogramación en enfermedades neurodegenerativas). En este sentido, existen estudios que reportan éxitos parciales en la implantación de iPSC en ratones que mejoran síntomas motores de modelos de Enfermedad de Parkinson (Wernig et al., 2008). Así en la figura 2 se muestra en la parte superior iPSC que migraron y se diferenciaron en neuronas o glía en diversos puntos del cerebro. Y en la parte inferior de la figura se representan los principales sitios de integración de las iPSC que generaban neuronas o células gliales (Wernig et al., 2008).

Identificando inicialmente el papel biológico de la nuevas neuronas, fácilmente es posible entender que la restauración de neuronas por iPSC podrán mejorar el déficit generado por el modelo de Parkinson en el cual básicamente se destruyen algunas neuronas DA y se modelan síntomas motores (Anstrom et al., 2007). Sin embargo, si se asume a las neuronas como células responsables de la identidad y la generación de comportamiento de los individuos (psicológico, por ejemplo) no es tan evidente la recuperación de un organismo en virtud de agregar más o menos neuronas. Permítanme explicar mejor la relación. Cuando un individuo se comporta (no importa que tipo de comportamiento o individuo) las células que permiten el comportamiento son las neuronas, y éstas, se activan -o desactivan- con otras neuronas. Luego, cuando se da una situación similar a la primera, las neuronas vuelven a generar un patrón de actividad (similar o diferente) que se apoya en la actividad anterior y que genera cambios estructurales (genéticos o epigenéticos en las neuronas). Así, incluir una nueva célula no reemplaza la historia de actividad ni las marcas epigenéticas realizadas en virtud de la comunicación anterior. Y, si esto es así, ¿qué es entonces lo que restaura la neurona implantada?

Figura 3. Tomado de: www.the-scientist.com

Esta pregunta es la que le da origen al título de este post. Si se generan nuevas neuronas sin marcas epigenéticas, es decir, por reprogramación, y luego son implantadas en individuos (humanos o no humanos), ¿las neuronas podrán incorporarse sin dificultad a este nuevo lugar y contribuir al mismo individuo? o por el contrario, al no tener las marcas propias del individuo interferirán con sus procesos y generarán una identidad diferente. Creo que la respuesta puede tener apoyo en ambos sentidos.

Una salida fácil a la respuesta, y poco profunda, podría ser que existe una diferencia comportamental y anatómica entre humanos y otro animales. Por lo tanto, en la restauración animal la contribución de nuevas neuronas no afectaría para nada el organismo, en tanto, son organismos menos complejos, mientras que en humanos el "yo" sería indiferente a la implantación de las nuevas pocas neuronas. Pero, esta salida plantea dos problemas de fondo. El primero, es común asumir que en el caso de los animales no humanos el repertorio comportamental no implica una identidad como sujeto. A propósito de esta noción, en una conferencia en memoria de Francis Crick se realizó la declaración de que los animales no humanos exhiben comportamientos que permiten inferir estados mentales similares a los humanos (Noticia de declaración). Pero, si los animales tienen consciencia y su comportamiento cambia en virtud del implante de iPSC es evidente que, aunque no lo notemos, la identidad de los individuos debe alterarse.

Por otro lado, en el caso de los humanos varios estudios soportan la idea de que, alterar la comunicación neuronal por medio de estimulación eléctrica altera el comportamiento (Sturm et al., 2013; van Wouwe et al., 2011). Si la alteración comportamental se genera en virtud de la estimulación eléctrica, podría asumirse que la causa del comportamiento es la estimulación cerebral -recordemos que las causas son hechos físicos-. Entonces, el "yo", que no es otra cosa que la etiqueta de la actividad cerebral, deberá alterarse ante cualquier cambio de estructura en el cerebro. Ahora, es posible pensar en que si a un cerebro se agregan nuevas neuronas el individuo se verá alterado. Entonces, que pasa con la noción de persona que no encuentra su identidad conceptual con los estados cerebrales, creería que el problema no es encontrar la relación entre estructura y función, sino replantear un concepto -o eliminarlo- que evidentemente no tiene en cuenta los cambios a nivel cerebral. Por lo tanto, el término de persona no puede ser una categoría absoluta.

Finalmente señalar una idea del trabajo de Torper et al. (2013) que considero sobresaliente. Si bien la inducción de nuevas neuronas se realizó en un animal vivo por medio de reprogramación de varios genes, el tejido inicial no provenía de los ratones sino de humanos (Torper et al., 2013). Y, si son las neuronas reprogramadas tejido humano, con la capacidad de generar identidades humanas, ¿que podría pasar en el caso de la implantación en ratones?, ¿generarán identidad de ratón o de humano?. En cualquier caso las dos respuestas son igual de fascinantes llevándonos en último término a una respuesta inevitable, tanto humanos como ratones dependemos de las mismas células, que generadas, inducidas o naturales, presentan funciones tan similares que pueden intercambiarse indiscriminadamente.

Figura 4. Tomado de: Dellay et al. (2009)

--César Acevedo-Triana--

Twitter: @cesar_acevedot

Referencias

Anstrom, K., Schallert, T., Woodlee, M., Shattuck, A., & Roberts, D. (2007). Repetitive vibrissae-elicited forelimb placing before and immediately after unilateral 6-hydroxydopamine improves outcome in a model of Parkinson's disease Behavioural Brain Research, 179 (2), 183-191 DOI: 10.1016/j.bbr.2007.01.028

Dalley, J., Fryer, T., Aigbirhio, F., Brichard, L., Richards, H., Hong, Y., Baron, J., Everitt, B., & Robbins, T. (2009). Modelling human drug abuse and addiction with dedicated small animal positron emission tomography Neuropharmacology, 56, 9-17 DOI: 10.1016/j.neuropharm.2008.05.029 

Lewitzky, M., & Yamanaka, S. (2007). Reprogramming somatic cells towards pluripotency by defined factors Current Opinion in Biotechnology, 18 (5), 467-473 DOI: 10.1016/j.copbio.2007.09.007

Sturm, V., Fricke, O., Bührle, C., Lenartz, D., Maarouf, M., Treuer, H., Mai, J., & Lehmkuhl, G. (2013). DBS in the basolateral amygdala improves symptoms of autism and related self-injurious behavior: a case report and hypothesis on the pathogenesis of the disorder Frontiers in Human Neuroscience, 6 DOI: 10.3389/fnhum.2012.00341

Sumer, H., Liu, J. & Verma, P. J. (2011). Cellular reprogramming of somatic cells. Indian Journal of Experimental  Biology, 49, 409-415

The 2012 Nobel Prize in Physiology or Medicine - Advanced Information. Nobelprize.org. 5 May 2013 http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2012/advanced.html

Torper, O., Pfisterer, U., Wolf, D., Pereira, M., Lau, S., Jakobsson, J., Bjorklund, A., Grealish, S., & Parmar, M. (2013). Generation of induced neurons via direct conversion in vivo Proceedings of the National Academy of Sciences, 110 (17), 7038-7043 DOI: 10.1073/pnas.1303829110

van Wouwe, N., Ridderinkhof, K., van den Wildenberg, W., Band, G., Abisogun, A., Elias, W., Frysinger, R., & Wylie, S. (2011). Deep Brain Stimulation of the Subthalamic Nucleus Improves Reward-Based Decision-Learning in Parkinson's Disease Frontiers Human Neuroscience, 5 DOI: 10.3389/fnhum.2011.00030

Wernig, M., Zhao, J., Pruszak, J., Hedlund, E., Fu, D., Soldner, F., Broccoli, V., Constantine-Paton, M., Isacson, O., & Jaenisch, R. (2008). Neurons derived from reprogrammed fibroblasts functionally integrate into the fetal brain and improve symptoms of rats with Parkinson's disease Proceedings of the National Academy of Sciences, 105 (15), 5856-5861 DOI: 10.1073/pnas.0801677105 

¿Cómo escoger un buen problema científico? Uri Alon

En el artículo "How To Choose a Good Scientific Problem" (Alon, 2009) se analiza uno de los tópicos más interesantes y descuidados en la investigación científica: la escogencia de los problemas científicos. Como lo señala Alon (2009) la discusión completa, emocional y profunda del problema científico puede terminar en la comprensión y generación de conocimiento.

Una de las ideas iniciales sobre las cuales descansa el abordar el problema científico es la creación de los laboratorios como espacios creados para aprovechar el potencial de los estudiantes e investigadores mediante el ejercicio investigativo (Alon, 2009).

Imagen tomada de Alon, U. (2009)

En la imagen del artículo se ubica un problema desde dos ejes la factibilidad, (dura o fácil) y el interés, es decir, el nivel de conocimiento que se produce (grande o pequeño). Como aparece en el lado izquierdo de la gráfica, aquellos problemas fáciles en su ejecución y que generen una gran cantidad de conocimiento serían deseables. Mientras que los menos deseables serían los más difíciles en su realización y que la ganancia del conocimiento sea pequeña. Estas características pueden medirse por la cantidad de tecnología del laboratorio o la disponibilidad de recursos (físicos o humanos) en el caso de la factibilidad y en el caso del interés la disponibilidad de conocimiento y la habilidad para encontrar vacíos o hipótesis más poderosas generarán mayor o menor grado de conocimiento (Alon, 2009). En el cuadro de la derecha el principio de Pareto mostraría, dependiendo del actor o el momento, el tipo de problema y su alcance.

La decisión en la elección de los problemas debería estar determinado por la reflexión profunda de las características enunciadas anteriormente, siendo así, el tiempo de formulación una característica clave durante este proceso (Alon, 2009). El interés personal, más que la institucional, deberían colocar a largo plazo un objetivo motivacional en una línea de investigación. Finalmente, la realización propia, de los investigadores, a partir del soporte de la comunidad científica, pares, estudiantes o tutores, podría tener un efecto formativo al interior de los laboratorio, que, más que encontrar una única solución a un problema estaría determinado por el cuestionamiento constante de los hallazgos, los métodos y los resultados de una investigación.

Como una forma de complementar este apartado desde otros post escritos en este blog, les recomiendo leer el tema de las réplicas y la hipótesis de continuidad mental como un ejemplo en el ejercicio de reflexión constante.

--César Acevedo-Triana--

Referencias


Alon, U. (2009). How To Choose a Good Scientific Problem Molecular Cell, 35 (6), 726-728 DOI: 10.1016/j.molcel.2009.09.013

Aplicaciones parciales de las investigaciones como una forma de proteccionismo

Los resultados de las investigaciones científicas, como actividad social, debería regular el comportamiento al interior de las sociedades. Una parte de la sociedad es efectivamente regulada por este tipo de conocimiento pero no es un secreto que una buena parte del conocimiento científico interfiere con la regulación del comportamiento social que proviene de fuentes diferentes y con intereses diferentes al de la actividad científica.

Esta interacción irregular entre producción de conocimiento científico y regulación de prácticas sociales ha justificado acciones que son repudiadas por quienes inicialmente las aceptaron[1]. Para ser más precisos quizás la relación entre el conocimiento científico y la interpretación del mismo se deba a la asimilación/aceptación parcial de los hallazgos o intentar aplicar conocimiento que, por su naturaleza, no tiene tal aplicación. Para ejemplificar la relación suponga la teoría de cuerdas en física, en donde, la materia no son partículas sino “estados vibracionales” de una “cuerda” o una “vibración”. Aunque desconozco las evidencias empíricas sobre las que se sustenta la teoría si puedo entender que no se tienen las suficientes pruebas para suponer que los individuos tenemos una conexión invisible entre nosotros en  virtud de las cuerdas subatómicas que nos unen (Park, 2001).

Fuente: John-H-Schwarz-su-verdad-sobre-la-teoria-de-cuerdas.html

Aunque el ejemplo puede sonar pintoresco representa la forma de interpretación errónea de los resultados[2] que sustentan teorías[3]. En el caso del comportamiento y la función cerebral, en los últimos años, ha generado al interior de las sociedades aplicaciones parciales con base en conclusiones erróneas. Una muestra de esto lo constituyen los datos sobre el proceso de maduración sináptica de las áreas prefrontales en función de la edad que presentan los individuos. Estos resultados muestran que puede existir cierta funcionalidad que depende de la estructura. Leído por los tribunales de justicia[4] esto significa que si una persona “joven” realiza un crimen, no es culpable del todo o dicho en términos de los abogados defensores no tiene el mismo grado de culpabilidad de los adultos, debido a que, el acusado, no tiene el proceso de maduración suficiente para la toma de decisiones, teniendo dificultad además para mantener el carácter y tener un mayor grado de influencia[5] (Steinberg & Scott, 2003).

Fuente: Gazzaniga (2011)

Aunque existen intentos por vincular la investigación científica en la práctica social, particularmente en el caso de la neurociencia cognitiva por parte investigadores representativos como por ejemplo Gazzaniga quien reporta varios casos en los que ha sido consultado por un jurado para sustentar la culpabilidad o no de un individuo (Gazzaniga, 2011). Existen además,  desde ambos puntos de vista, intentos por reconocer las implicaciones que tendría tener una influencia de la ciencia en la práctica judicial (Shafi, 2009; Sukel, s.f.). Pero la implicación que encuentran las diferentes posiciones parten de una premisa errónea y es suponer que el comportamiento de los individuos es algo diferente a la función cerebral en los mismos. Es decir, pretender suponer que una imagen cerebral puede determinar un “estado” que hace que las personas no sean quienes son y que después dicho estado puede liberarlas de las implicaciones de su comportamiento, es asumir que, el cerebro de los individuos está “enfermo” y que por estar “enfermo” no puede ser condenado, pero con una medicina adecuada, en este caso sería el tiempo y el trascurso normal, este órgano se sanaría para volver a actuar correctamente (Shacter & Loftus, 2013). Como si el actuar en un momento determinado fuera incorrecto. Nadie supondría que el corazón deja de latir de manera incorrecta, pero los médicos pueden, administrando dopamina, corregir ese mal comportamiento del corazón.

En este mismo sentido, Schacter & Loftus (2013) proponen como la investigación en memoria desde la neurociencia cognitiva podría permitir distinguir los recuerdos reales de los no reales (falsa memoria) permitiendo brindar una herramienta en los juicios en los cuales se solicitan evidencias de imágenes cerebrales. Desde el estudio básico de los procesos psicológicos se ha determinado que los procesos perceptuales y de memoria pueden alterarse bajo diferentes condiciones generando errores en memoria y distorsiones de lo ocurrido (Schacter & Loftus, 2013). Sin embargo, el aporte más importante de este tipo de estudios será permitir a los implicados en los juicios (jurados, abogados, jueces y testigos) entender el proceso de memoria como un fenómeno que se construye, es dinámico y es altamente vulnerable dando la posibilidad de generar errores a diferentes niveles (Schacter & Loftus, 2013).

Determinar hasta qué punto los estudios en neurociencia cognitiva de la memoria pueden identificar hechos reales o no dependerá en gran medida de la situación y la forma en que es concebido el proceso. En el afán por encontrar aplicación a los estudios básicos es posible generar falsas expectativas en investigadores, testigos y demás partícipes de los procesos judiciales, probablemente distorsionando el concepto del proceso psicológico.

Otro campo altamente sensible a la generación de falsas expectativas o grandes promesas por parte de quienes consultan o malinterpretan los estudios científicos es el uso de fármacos en la práctica clínica. Son varios los estudios que utilizan fármacos, por ejemplo, escopolamina para alterar procesos el proceso de aprendizaje contextual durante la fase de extinción de miedo en ratas (Zelikowsky et al., 2013). En este tipo de estudios la posibilidad de alterar el proceso de memoria por medio de drogas sugiere una posible aplicación en el caso del tratamiento de desórdenes psiquiátricos. Pero, hasta qué punto puede la administración de ciertas drogas servir en la práctica clínica[6], el contexto, las implicaciones éticas y sociales son lo suficientemente importantes para aceptar fácilmente la aplicación en humanos. Además, las condiciones controladas de los ensayos experimentales y los modelos animales que se utilizan en este tipo de estudios hacen muy poco probable la extrapolación en humanos de forma inmediata.

Fuente: www.futurity.org

Finalmente, el campo de la genética molecular ha desafiado el conocimiento y la aceptación de ciertos hallazgos en la sociedad. Craig Venter, uno de los científicos más reconocidos y controvertidos por sus decisiones y proyectos, y su equipo han creado a partir de material genético sintético el funcionamiento de una célula, sugiriendo la posibilidad de crear vida a partir de material artificial. Cómo la sociedad puede interpretar y aceptar un hallazgo de este tipo. Se han imaginado quizás las implicaciones que puede tener en nuestros sistemas de pensamiento la manipulación en el origen y generación de vida o pueden los sistemas filosóficos y políticos entender el proceso con el impacto profundo en nuestras creencias y tradiciones, quizás en este punto cobre vigencia la distinción que realiza Dawkins de costumbre, creencia y conocimiento y cómo solo el conocimiento científico aporta suficiente evidencia para soportar nuestras creencias. Creo que nuestra sociedad no está preparada para esto.

Fuente: Tomado del artículo de Gibson et al. (2010)

Volviendo sobre la idea inicial del papel que la sociedad tiene en torno a la recepción de los resultados de investigaciones científicas y el sesgo en la aceptación de estos resultados, son los científicos los culpables de dejar parcialmente sueltos las implicaciones de sus resultados y es culpable la sociedad que pretende encontrar implicaciones parciales o convenientes para propósitos diferentes a los científicos. Evidentemente también existe un grupo de agentes con intereses particulares y quizás sean estos los más peligrosos de todos, en tanto, no solo pueden distorsionar los resultados sino engañar deliberadamente con tal de no perder sus beneficios.

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[1] Por mencionar un ejemplo sencillo pero representativo, el uso de las teorías de la evolución para justificar políticas sociales que llevaron a sugerir una dominancia por parte de individuos al interior de las especies.

[2] Léase datos reales, hechos tomados de la naturaleza.

[3] Léase construcción social con base en evidencias de la realidad.

[4] En Estados Unidos, donde se legitiman las prácticas y se ganan los premios nobel.

[5] Nótese la lectura poco precisa en donde para justificar términos o constructos psicológicos (toma de decisiones, carácter, influencia) se utiliza un resultado de maduración fisiológica cerebral en función de la edad. Y aun así la psicología se rehúsa a definir sus términos psicológicos en virtud de los hallazgos de neurociencia.

[6] Aunque es cuestionable este tipo de prácticas son varios los ejemplos de administración de drogas en la práctica clínica sin conocer las implicaciones reales.

--César Andrés Acevedo T.--

Referencias

Gazzaniga, M. (2011). Neuroscience in the Courtroom Scientific American, 304 (4), 54-59 DOI: 10.1038/scientificamerican0411-54

Park, R. (2001). Ciencia o vudú. De la ingenuidad al fraude científico. Barcelona: Grijalbo

Shafi, N. (2009). Neuroscience and Law: The Evidentiary Value of Brain Imaging. Graduate Student Journal of Psychology, 11, 27-39.

Schacter, D., & Loftus, E. (2013). Memory and law: what can cognitive neuroscience contribute? Nature Neuroscience, 16 (2), 119-123 DOI: 10.1038/nn.3294 

Steinberg L, & Scott ES (2003). Less guilty by reason of adolescence: developmental immaturity, diminished responsibility, and the juvenile death penalty. The American psychologist, 58 (12), 1009-18 PMID: 14664689

Sukel, K. (s.f.). Will Neuroscience Challenge the Legal Concept of Criminal Responsibility?. The Dana foundation. Tomado de: http://www.dana.org/media/detail.aspx?id=32836

Zelikowsky M, Hast TA, Bennett RZ, Merjanian M, Nocera NA, Ponnusamy R, & Fanselow MS (2013). Cholinergic blockade frees fear extinction from its contextual dependency. Biological psychiatry, 73 (4), 345-52 PMID: 22981655 

El ejercicio como estimulo afecta la estructura y función de astrocitos

En un artículo publicado recientemente Angela Allen y Claude Messier de la Universidad de Ottawa en Canada reportan que la expresión del transportador de glucosa de tejido epitelial y de astrocitos (glucose transporter 1 [GLUT1]) aumenta como respuesta al ejercicio voluntario (Allen & Messier, 2013).

Fuente: Rinholm & Bergersen (2012).

En estudios anteriores, los autores habían descrito la presencia de cambios en GLUT1 en hipocampo como respuesta al entrenamiento en tareas operantes. En este estudio mediante la correlación de marcadores de microtúbulos en neuronas (β-tubulina III) y el incremento de GLUT1 en tejido vascular o astrocitos  se encuentra que la actividad motora voluntaria puede inducir cambios estructurales y metabólicos.

Particularmente se encuentra que la actividad motora induce cambios significativos de GLUT1 en corteza motora y cambios importantes en núcleo estriado, corteza sensoriomotora y cerebelo (Allen & Messier, 2013). Concomitante a estos cambios, en áreas motoras se incrementó el marcador neuronal indicando que la estimulación por ejercicio induce cambios 48 horas después en astrocitos y tejido vascular (Allen & Messier, 2013).

--César Acevedo-Triana--

Referencias

 





Allen, A., & Messier, C. (2013). Plastic changes in the astrocyte GLUT1 glucose transporter and beta-tubulin microtubule protein following voluntary exercise in mice Behavioural Brain Research, 240, 95-102 DOI: 10.1016/j.bbr.2012.11.025

Rinholm, J., & Bergersen, L. (2012). Neuroscience: The wrap that feeds neurons Nature, 487 (7408), 435-436 DOI: 10.1038/487435a

La hipótesis de continuidad mental no supone la validez de los modelos

La psicología y neurociencia comparada basan gran parte de sus investigaciones en la suposición de continuidad de procesos psicológicos, o mejor dicho conceptos psicológicos, a lo largo de varias especies. Desde antes de los trabajos de Darwin la idea de que animales no humanos poseen características en su vida mental similares a las de los humanos ha sido denominada continuidad mental (Papini, 2011). Así, uno de los más interesantes y extremos ejemplos de antropomorfismo puede verse en los trabajos de Darwin sobre la “inteligencia” de las lombrices representando la idea de que las habilidades mentales están presentes en las especies como rasgos funcionales seleccionados entre individuos (Papini, 2011).

Fuente: http://www.biologie.ens.fr/bcsgnce/

El problema central no se encuentra en aceptar o no si las lombrices son o no inteligentes, sino en la definición del término de  inteligencia. Probablemente como el concepto se utilizó originalmente como explicación de algún tipo de comportamiento, rápidamente, explicaciones similares debieron darse a animales no humanos que exhibieron comportamientos similares funcionalmente. Pero, nuevamente, no existe un problema en asignar o no el concepto a otros individuos como si lo hay en asumir que los animales no humano tienen un proceso igual (o similar funcionalmente) no teniendo claro a que se refiere. En psicología y en investigaciones biológicas, esta práctica es tan habitual y rutinaria que es posible encontrar estudios en los que se indican bases moleculares para un proceso que inicialmente fue únicamente un término conceptual y que con su uso indiscriminado se convirtió en “algo” que tienen los individuos (de Geus, 2006; Kolata et al., 2010).  

El estudio de estos procesos psicológicos en animales no humanos han llevado a la adaptación de múltiples tareas e instrumentos que permitan evaluar este tipo de funciones teniendo en cuenta las características particulares de diferentes especies, denominadas hoy en día y ampliamente como modelos animales. Onho y colaboradores (1993), por ejemplo, reportan alteración de memoria trabajo en ratas que han sido inyectadas con bloqueo de receptores de nicotínicos pero no alteración de memoria de referencia. Las tareas de memoria en roedores han sido un gran campo de investigación que continuamente replantea si es posible adaptar el concepto utilizado inicialmente en humanos a los paradigmas en diseñados para modelos roedores. Dudchenko (2004) revisa varios instrumentos y paradigmas que intentan evaluar el modelo de memoria de trabajo en roedores. Pero aunque son varias las tareas diseñadas y reportadas permanece la duda de si estas tareas y modelos recogen los criterios necesarios de validez y confiabilidad determinados en el concepto a evaluar.

En un reciente artículo en Nature Methods, Fonio y colaboradores (2012) inicialmente reportan como los trabajos en el test o laberinto de Campo Abierto se han caracterizado por la falta de confiabilidad a lo largo de varios laboratorios dando como resultado en algunos casos hallazgos incluso contradictorios, probablemente, debido a las variaciones de instrumento o procedimiento entre diferentes estudios, generando profundas implicaciones en la validez del instrumento para medir emocionalidad en modelos no humanos. En el mismo artículo se reporta el caso del  Laberinto en Cruz Elevado (LCE), un test ampliamente utilizado en la medición de ansiedad en modelos animales, cuyas medidas de ansiedad han sido utilizadas como insumo en la prueba de medicamentos para tratar trastornos de ansiedad en el caso de humanos (Arrant, Jemal & Kuhn, 2013; Silva, Alves & Santarem, 1999; Silva & Brandão, 2000).

http://en.wikipedia.org/wiki/File:ElevatedPlusMaze.svg

http://phenome.jax.org/db/q?rtn=projects/docstatic&doc=Brown1/Brown1_Protocol

Según Fonio y colaboradores (2012) una de las razones para el amplio uso del test es la practicidad y poca inversión de recursos en su implementación (técnicos, de personal, temporales y tecnológicos). Sin embargo, la gran acumulación de datos no puede ser el criterio para la elección de un test. Por el contrario, debe intentarse determinar la validez aparente, de constructo, predictiva y los objetivos del modelo (Editorial, 2011), aun cuando se han acumulado gran cantidad de datos en la literatura. En un intento por determinar que tanto las características de ansiedad pueden ser permanentes en el laberinto de Campo Abierto, los investigadores, analizaron el comportamiento durante 45 horas de dos grupos de animales (ratones BALB/c usados como modelo de ansiedad y ratones silvestres). Encontraron que durante los primeros 30 minutos los animales BALB/c mostraban rasgos de mayor ansiedad que los animales silvestres. Pero luego de varios minutos, los animales BALB/c disminuían las respuestas de ansiedad incluso menos que los animales silvestres y prolongaban este comportamiento, incluso, como un patrón de respuesta que se mantenía en las 44 horas restantes de análisis (Fonio et al., 2012).

Fuente: Fonio et al., 2012. Measurin behavior of animals models: faults and remedies. Nature Methods, 9 (12), 1167-1170

Con estos resultados, por ejemplo, la característica de un modelo de ansiedad debe ser que las respuestas del modelo se deben mantener en el tiempo, lo que no se muestra en los resultados de los investigadores que sugieren incluso ser mejor modelo de ansiedad a los animales silvestres y la evaluación por periodos de horas y no unos pocos minutos (Fonio et al., 2012). Las razones que han llevado a este uso pueden ser, a juicio de Fonio y colaboradores (2012): la practicidad en la implementación de la tarea, así como la recolección de datos, la dificultad en la publicación de artículos que utilicen procedimientos poco difundidos, poco interés por parte de los investigadores en el replanteamiento de las características de confiabilidad y validez de los modelos e instrumentos. Añadiría a estas razones el querer antropomorfisar características de un concepto inicialmente etiquetado a humanos; la hipótesis de continuidad mental entre animales humanos y no humanos (Papini, 2011) y la utilización de pocas medidas (generalmente comportamentales en el caso de psicología) que contrasten los resultados de comportamiento; medidas fisiológicas, genéticas o epigenéticas.

No es posible que los resultados que se utilizan para determinar la eficiencia de un medicamento o un procedimiento determinado, no puedan ser replicados en diferentes laboratorios y en condiciones variantes, ya que estaría sugierendo poca validez del modelo o instrumento (a este respecto una propuesta puede ser la replicabilidad, aquí un post sobre este tema). Una posible solución además de la estandarización de las condiciones en diferentes sitios es la cooperación en la creación de datos compartidos en cuanto a resultados y procedimientos que permitan constrastar esta variabilidad y la información de las investigaciones (ver http://www.europhenome.org/, http://www.genenetwork.org/ y http://phenome.jax.org como ejemplos de bases de datos que comparten información metodológica y de resultados (Fonio et al., 2012). Así mismo, el dedicar un estudio, dentro de los posibles estudios de un laboratorio, a determinar los diferentes tipos de validez puede incrementar, a nivel metodológico y de resultados, posteriores investigaciones. En esta misma línea replicar investigaciones (en esta página se publican réplicas de estudios http://psychfiledrawer.org/) no solamente sirve para contrarrestar resultados o posibles omisiones sino que permite fortalecer conceptos o replantearlos, a propósito de nuestra compulsiva antropomorfización.

A modo de conclusión podría dejar sobre el debate si el aumento de las publicaciones de un instrumento o modelo debe ser la característica más relevante que defina la buena medición de un constructo y por ende su elección, sin sugerir tampoco que no pueda ser correcta. Es una invitación a investigadores, revisores y editores de revistas experimentales a interesarse por la fortaleza metodológica y teórica de las investigaciones viendo más allá de la elección estadística.

--César Acevedo-Triana--

Referencias

  



Arrant, A., Jemal, H., & Kuhn, C. (2013). Adolescent male rats are less sensitive than adults to the anxiogenic and serotonin-releasing effects of fenfluramine Neuropharmacology, 65, 213-222 DOI: 10.1016/j.neuropharm.2012.10.010 

Posthuma, D., & de Geus, E. (2006). Progress in the Molecular-Genetic Study of Intelligence Current Directions in Psychological Science, 15 (4), 151-155 DOI: 10.1111/j.1467-8721.2006.00426.x Dudchenko, P. (2004). An overview of the tasks used to test working memory in rodents Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 28 (7), 699-709 DOI: 10.1016/j.neubiorev.2004.09.002 Anonimus (2011). Building a better mouse test Nature Methods, 8 (9), 697-697 DOI: 10.1038/nmeth.1698 Fonio E, Golani I, & Benjamini Y (2012). Measuring behavior of animal models: faults and remedies. Nature methods, 9 (12), 1167-70 PMID: 23223171 Kolata, S., Light, K., Wass, C., Colas-Zelin, D., Roy, D., & Matzel, L. (2010). A Dopaminergic Gene Cluster in the Prefrontal Cortex Predicts Performance Indicative of General Intelligence in Genetically Heterogeneous Mice PLoS ONE, 5 (11) DOI: 10.1371/journal.pone.0014036 Ohno, M., Yamamoto, T., & Watanabe, S. (1993). Blockade of hippocampal nicotinic receptors impairs working memory but not reference memory in rats Pharmacology Biochemistry and Behavior, 45 (1), 89-93 DOI: 10.1016/0091-3057(93)90091-7 Papini, M (2011). Continuidad (y discontinuidad) mental (y neural) Darwin y las ciencias del comportamiento. Gutierrez, G & Papini, M (Editores). Silva MT, Alves CR, & Santarem EM (1999). Anxiogenic-like effect of acute and chronic fluoxetine on rats tested on the elevated plus-maze. Brazilian journal of medical and biological research = Revista brasileira de pesquisas medicas e biologicas / Sociedade Brasileira de Biofisica ... [et al.], 32 (3), 333-9 PMID: 10347793 Silva RC, & Brandão ML (2000). Acute and chronic effects of gepirone and fluoxetine in rats tested in the elevated plus-maze: an ethological analysis. Pharmacology, biochemistry, and behavior, 65 (2), 209-16 PMID: 10672971